太陽能空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及太陽能【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種太陽能空調(diào)系統(tǒng)。本發(fā)明中包括太陽能集熱系統(tǒng)、太陽能儲熱、相變換熱系統(tǒng)及制冷系統(tǒng)，其中，太陽能集熱系統(tǒng)中的真空集熱管通過快速接頭橫向串聯(lián)連接，并通過泵來調(diào)節(jié)真空集熱管管內(nèi)流體的流速。本發(fā)明太陽能空調(diào)系統(tǒng)通過強迫對流和相變換熱來實現(xiàn)系統(tǒng)效率的提高，結(jié)構(gòu)制備簡便，成本較低，有助于促進太陽能集熱器的高溫應(yīng)用，并將有效促進太陽能空調(diào)系統(tǒng)效率的提高。
【專利說明】太陽能空調(diào)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種太陽能空調(diào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對生活環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，采暖和空調(diào)已經(jīng)是建筑物的必要設(shè)施。另一方面由于常規(guī)化石能源不斷開采和使用，其儲藏量將不斷地減小，環(huán)境污染的問題也越來越嚴峻。因此，利用太陽能供冷和供熱，不僅可以節(jié)省電力和常規(guī)能源，對環(huán)境保護尤其有重要意義。太陽熱水器在我國市場迅猛發(fā)展，全國太陽熱水器的使用量已超過1000萬平方米，近年來每年增長超過200萬平方米，由此可見，太陽熱水器的使用量和需求量都非常大，市場前景非常好。另一方面，空調(diào)的需求也是一個巨大的市場。如果把供熱與空調(diào)結(jié)合起來將是一個更加理想的方案，這也形成了太陽能空調(diào)實現(xiàn)推廣應(yīng)用的市場基礎(chǔ)。太陽能空調(diào)系統(tǒng)可以發(fā)揮夏季制冷、冬季采暖、全年提供熱水的綜合優(yōu)勢，且太陽能空調(diào)摒棄傳統(tǒng)以對大氣有極大破壞作用的氟利昂為工作介質(zhì)壓縮式制冷機，采用以無毒、無害的溴化鋰為介質(zhì)的吸收式制冷機，對保護環(huán)境十分有利。此外，制備太陽能空調(diào)的各項技術(shù)也非常成熟，例如太陽能集熱系統(tǒng)方面，真空集熱管、平板集熱器被廣泛應(yīng)用；制冷機方面，溴化鋰吸收式制冷機技術(shù)也發(fā)展成熟；至于整個系統(tǒng)設(shè)計，包括換熱、儲熱、控制等方面也積累了非常豐富的經(jīng)驗，因此這也為太陽能空調(diào)的發(fā)展提供了強力的技術(shù)基礎(chǔ)。因此，太陽能空調(diào)符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略主線，具有顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益，擁有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
[0003]然而，傳統(tǒng)的太陽能空調(diào)大多采用自然對流的液體單相換熱進行運作，此種方式換熱能力較差，且具有明顯優(yōu)勢的相變潛熱未能加以利用，從而導致太陽能空調(diào)系統(tǒng)的整體效率不高。另一方面，隨著太陽能空調(diào)系統(tǒng)溫度的提高，真空集熱管的連接于密封至關(guān)重要，傳統(tǒng)雙層玻璃集熱管由于玻璃易碎、承壓能力差以及熱膨脹系數(shù)等因素加大了真空集熱管密封的工作難度，減低了生產(chǎn)效率。
[0004]因此，本領(lǐng)域迫切需要研發(fā)一種具有高換熱能力、高工作效率、低封裝難度以及低生產(chǎn)成本的太陽能空調(diào)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能空調(diào)系統(tǒng)，解決現(xiàn)在傳統(tǒng)太陽能空調(diào)系統(tǒng)換熱能力較差、工作效率較低等問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種太陽能空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能集熱系統(tǒng)、太陽能儲熱、相變換熱系統(tǒng)及制冷系統(tǒng)，其中，太陽能集熱系統(tǒng)中的真空集熱管通過快速接頭橫向串聯(lián)連接，并通過泵來調(diào)節(jié)真空集熱管管內(nèi)流體的流速。
[0007]可選的，泵為容積式泵、活塞泵、齒輪泵、螺桿泵、葉片泵或水環(huán)泵。
[0008]可選的，真空集熱管內(nèi)管可采用金屬或者玻璃制成。
[0009]可選的，玻璃真空集熱管內(nèi)管采用增厚的雙層結(jié)構(gòu)，降低了連接和密封難度。[0010]可選的，真空集熱管內(nèi)管外側(cè)涂有選擇性吸收涂層，增加吸收、降低輻射損失。
[0011 ] 可選的，真空集熱管上方有聚焦透鏡。
[0012]可選的，真空集熱管下方可以加入反射裝置，將漏出光再次反射回真空集熱管。
[0013]可選的，相變換熱系統(tǒng)采用氣液分離器，蒸汽為工作媒介，液體再次流回太陽能集熱系統(tǒng)循環(huán)。
[0014]可選的，儲熱系統(tǒng)采用液體噴淋、氣體冷卻結(jié)構(gòu)進行儲熱。
[0015]可選的，吸收劑制冷系統(tǒng)的工作媒介為溴化鋰溶液。
[0016]本發(fā)明實施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于:太陽能集熱系統(tǒng)中通過泵來調(diào)節(jié)流體的流速，從而實現(xiàn)流體的強迫對流，實現(xiàn)強迫對流換熱，提高系統(tǒng)換熱能力。采用橫向串聯(lián)真空集熱管使得出口溫度達到導熱媒體的相變溫度，實現(xiàn)導熱媒體的相變換熱。采用集熱管聚焦結(jié)構(gòu)，降低了生產(chǎn)成本。新型集熱管結(jié)構(gòu)的引入使真空集熱管的連接和封裝難度較低，且簡單易行。強迫對流和相變換熱的引入大大提高了換熱能力，從而提高了太陽能空調(diào)的工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明太陽能空調(diào)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明太陽能集熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明太陽能真空集熱管連接結(jié)構(gòu)放大圖；
[0020]圖4是本發(fā)明太陽能真空集熱管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是本發(fā)明太陽能真空集熱管快速連接頭結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細節(jié)。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒有這些技術(shù)細節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護的技術(shù)方案。
[0023]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步地詳細描述。圖中相同或相似的構(gòu)件采用相同的附圖標記表示。
[0024]參見圖1，示出了本發(fā)明的太陽能空調(diào)整體結(jié)構(gòu)示意圖。主要包括橫向串聯(lián)的太陽能集熱系統(tǒng)11、儲熱系統(tǒng)12、換熱系統(tǒng)13和制冷系統(tǒng)14。其工作原理如下，工作流體從流體罐10經(jīng)由泵18進入太陽能集熱器11，泵可以選擇容積式泵、活塞泵、齒輪泵、螺桿泵、葉片泵或水環(huán)泵。加熱后的流體液體和流體蒸汽進入氣液分離器15和液壓閥16分別進行氣液分離和泄壓，將處理后的工作流體輸入儲熱罐12，工作時，通過熱交換器13將熱轉(zhuǎn)換為其他能量輸入吸收式制冷系統(tǒng)14，進行空調(diào)制冷，完成制冷后的冷卻的工作流體被泵回熱交換器13，從而返回到流體罐10。各系統(tǒng)之間通過管道進行連接，太陽能集熱系統(tǒng)11中通過泵18來調(diào)節(jié)系統(tǒng)中真空集熱管內(nèi)的流體流速。對于太陽能集熱系統(tǒng)11，我們采用鍍有選擇性吸收涂層的真空集熱管橫向串聯(lián)結(jié)構(gòu)來達到更高的出口溫度，從而為實現(xiàn)太陽能空調(diào)相變換熱提供條件；對于換熱系統(tǒng)13與控制系統(tǒng)，我們采用在太陽能集熱系統(tǒng)11和換熱系統(tǒng)13中加入泵18，通過強迫對流的方式，提高系統(tǒng)換熱能力，進而提高整個太陽能空調(diào)系統(tǒng)的工作效率；對于吸收式制冷系統(tǒng)14，我們?nèi)耘f采用傳統(tǒng)的溴化鋰吸收式制冷機來達到較好的制冷效果；儲熱系統(tǒng)12部分，采用液體噴淋至高溫熱管產(chǎn)生大量蒸汽來進行；至于輔助系統(tǒng)，彈簧安全閥17的作用主要是在太陽能集熱系統(tǒng)不工作或者工作不穩(wěn)定的時候起著緩沖作用。
[0025]參見圖2、圖3，分別示出了本發(fā)明的太陽能集熱系統(tǒng)及其連接方式結(jié)構(gòu)示意圖。該太陽能集熱系統(tǒng)具有橫向串聯(lián)的太陽能集熱器，其中，太陽能集熱器中具有多根互相平行的真空集熱管111，兩個集熱器的各真空集熱管111之間通過快速接頭112進行連接，真空集熱管111內(nèi)管采用金屬制成，此外也可以采用增厚的雙層玻璃管制成。真空集熱管111內(nèi)管外側(cè)涂有選擇性吸收涂層，以增加吸收、降低輻射損失。真空集熱管111上方有聚焦透鏡113，用于聚焦太陽光，這種聚焦結(jié)構(gòu)將給太陽能集熱系統(tǒng)帶來占地面積更少、制作成本更低的好處。為了更好地達到聚焦效果，真空集熱管111下方可以加入弧形的反射裝置114，將漏出光再次反射回真空集熱管111，進一步完善聚焦效果，提高吸收效率。真空集熱管111、聚焦透鏡113和反射裝置114通過支架115連接固定。該太陽能集熱系統(tǒng)通過多個真空集熱管串聯(lián)，綜合考慮集熱場聚焦倍數(shù)、真空集熱管管徑和長度、換熱流體的流量等因素使太陽能集熱系統(tǒng)出口溫度達到導熱媒體的相變溫度，從而實現(xiàn)相變換熱，大大提高系統(tǒng)效率。
[0026]參見圖4，示出了本發(fā)明太陽能空調(diào)系統(tǒng)中真空集熱管111的結(jié)構(gòu)，外管為玻璃管111a，內(nèi)管Illb可以為金屬或者玻璃管，內(nèi)外管之間為真空。當內(nèi)管Illb為玻璃管時，內(nèi)管Illb采用增厚的雙層結(jié)構(gòu)，以保證連接和密封過程中能承受一定壓力，減小連接和密封的難度系數(shù)。
[0027]參見圖5，示出了本發(fā)明太陽能空調(diào)系統(tǒng)中真空集熱管的快速接頭的結(jié)構(gòu)示意圖，該快速連接頭112，包括連接管112a、套于連接管112a兩端的凸耳112b、接口處的橡膠密封墊圈112c、以及連接螺栓112d。該快速接頭112通過連接螺栓112d壓緊凸耳112b，從而壓緊密封墊圈112c達到真空集熱管各管道之間的密封，此種結(jié)構(gòu)制作簡單、安裝方便、密封效果較好。
[0028]雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方式，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能集熱系統(tǒng)、太陽能儲熱、相變換熱系統(tǒng)及制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱系統(tǒng)中的真空集熱管通過快速接頭橫向串聯(lián)連接，并通過泵來調(diào)節(jié)真空集熱管管內(nèi)流體的流速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述泵為容積式泵、活塞泵、齒輪泵、螺桿泵、葉片泵或水環(huán)泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述真空集熱管內(nèi)管可采用金屬或者玻璃制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述玻璃真空集熱管內(nèi)管采用增厚的雙層結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述真空集熱管內(nèi)管外側(cè)涂有選擇性吸收涂層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述真空集熱管上方有聚焦透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述真空集熱管下方設(shè)置反射裝置，將漏出光再次反射回真空集熱管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述相變換熱系統(tǒng)采用氣液分離器，蒸汽為工作媒介，液體再次流回太陽能集熱系統(tǒng)循環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述儲熱系統(tǒng)采用液體噴淋、氣體冷卻結(jié)構(gòu)進行儲熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收劑制冷系統(tǒng)的工作媒介為溴化鋰溶液。
【文檔編號】F24F5/00GK103574802SQ201210279278
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月7日
【發(fā)明者】項曉東 申請人:益科博能源科技（上海）有限公司